EP0811471A1 - Strangpressverfahren zur kontinuierlichen Herstellung von organisch gebundenen Formteilen und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Strangpressverfahren zur kontinuierlichen Herstellung von organisch gebundenen Formteilen und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens Download PDF

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EP0811471A1
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    • Y02A30/244—Structural elements or technologies for improving thermal insulation using natural or recycled building materials, e.g. straw, wool, clay or used tires

Definitions

  • the invention relates to an extrusion process for the continuous production of organically bound molded parts with spatial shaping.
  • the object of the present invention is to provide an extrusion method and a device for carrying out this method, in which it is possible to produce molded parts with almost any spatial shape from organically bound chips or fibers.
  • the process is carried out as follows: Lignocellulose-containing chips or fibers are glued with an organic binder in gluing machines and the glued chips are spread evenly over scattering stations on discharge belts or conveyor belts and over these fed to the press.
  • the chips or fibers are compacted in a channel of the press in the first step of the process.
  • the press channel corresponds to the cross-sectional shape of the molded part to be produced and is delimited on the outside and inside by walls.
  • the chips or fibers are compacted in the compression section of the press channel by a movable, lowerable piston which moves into this section of the press channel.
  • the compression section is delimited on the inside by the wall of a fixed punch and on the outside by the outer wall, which in this section runs parallel to the fixed press punch.
  • the chips or fibers that are over-compressed in this section of the press channel pass through a relaxation section in the next step of the method, in which the material springs back to the desired thickness of the molded part wall.
  • the relaxation zone of the press channel is formed in that the fixed plunger has a tapered part at one end, and in that way the cross section of the press channel widens, as a result of which the over-compressed material in this channel section relieves the stresses.
  • the relaxed molded part is taken over by a heated molding channel.
  • the molded part is cured.
  • the cross section of the shaped channel does not change compared to that of the relaxation section.
  • the molded part is guided between an inner sliding mold, which adjoins the tapering part of the relaxation zone, and press belts and press plate belts.
  • the press belts and the press plate belts can be heated, which accelerates the curing of the molded part.
  • the inner sliding form advantageously has perforations through which the superheated steam introduced into the interior of the press reaches the molded part and accelerates its hardening by rapid heating.
  • the molded part then passes through an evaporation section in which the molded part is transported through the outer press belts and press plate belts and the unheated section of the perforated slide mold.
  • the molded part which emerges endlessly from the press, is cut to the desired length with the aid of moving separating devices.
  • the extrusion press includes spreading stations 1, which spread chips or fibers evenly on discharge / conveyor belts 2, and then feed the chips or fibers to the hopper 3 of the press. Furthermore, the press has a stationary press ram 4 with a tapered part 5 arranged at one end, which is followed by a perforated sliding mold 7 below. A movable, lowerable piston 6 compresses the chips or fibers entered into the hopper 3. Furthermore, the device has press belts 9 and Press plate belts 11, which are arranged in the region of the transport and curing section of the channel. The press belts 9 and the press plate belts 11 rotate, their circumferential movement being caused by the batchwise movement of the molded part 10 downwards.
  • Superheated steam is introduced into the interior 12 of the press via feed lines 13, which reaches the hardened molded part 10 via the perforated sliding mold 7 and accelerates its hardening.
  • the press belts 9 and the press plate belts 11 can be heated. This measure also contributes to accelerating the curing process of the molded part 10.
  • the section of the inner sliding mold 7 to be heated can be varied by changing the corresponding volume of the interior of the press by means of a sealing piston 8.
  • the shape and dimensions of the individual press components depend on the cross-sectional shape and the dimensions of the molded part 10 to be produced.
  • the molded part to be produced runs through different sections of the channel, which correspond to the individual method steps.
  • the chips or fibers are scattered onto the conveyor belts 2 by means of scattering stations 1 and transported further into the hopper 3 of the press.
  • the compression section B the material in the press channel between the peripheral wall of the fixed punch 4 and the outer wall of the press is compressed by a movable piston 6.
  • the relaxation section C which arises from the fact that the fixed press ram 4 has a tapering part 5 at its end, and that the press channel widens as a result, the material in the compression section B is expanded.
  • the relaxation section C is followed by a curing section E and an evaporation section F.
  • the molded part 10 is guided on the outside in the molding channel between the press belts 9 and press plate belts 11 and a perforated, heated slide mold 7 on the inside.
  • the molded part 10 is cured on the inside by the non-heated section of the perforated slide mold 7 and the press belts 9 and press plate belts 4 are guided on the outside.
  • the steam stored in the molded part 10 can thereby escape and cool the molded part 10.
  • a heated external sliding mold can also be provided for the transport of the molded parts.
  • the outer sliding form is not movable.
  • the inner sliding form 7 has no perforations.
  • the superheated steam introduced into the interior of the press warms the inner sliding mold 7 and, through its heating, supports the hardening process of the molded part 10.
  • the curing takes place fastest in the curing section E when both the press belts 9 and the press plate belts 11 are heated and the inner sliding mold 7 is perforated, for the direct passage of the superheated steam to the molded part 10.

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Abstract

Es wird ein Strangpreßverfahren zur kontinuierlichen Herstellung von organisch gebundenen Formteilen mit räumlicher Formgebung aus Holzspänen oder -fasern beschrieben. Im ersten Schritt des Verfahrens werden die Späne oder Fasern in einem Kanal zwischen einem fest angeordneten Stempel (4) und der Außenwand der Presse verdichtet und im zweiten Schritt die so verdichteten Werkstoffe in einem Kanalabschnitt, der zwischen einem sich verjüngenden, am Ende des festen Stempels (4) angeordneten Verjüngungsteil (5) und der Außenwand der Presse liegt, relaxiert. Das Formteil wird anschließend in einem Formkanal zwischen beweglichen, außenseitig angeordneten Preßbändern/Preßplattenbändern (9,11) und einer inneren, perforierten, sich an den verjüngenden Teil des festen Stempels (4) anschließenden Gleitform (7) transportiert. Dabei härtet es aus, wobei zur Beschleunigung des Aushärtungsprozesses in den Innenraum der Strangpresse überhitzter Dampf eingeleitet wird. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Strangpreßverfahren zur kontinuierlichen Herstellung von organisch gebundenen Formteilen mit räumlicher Formgebung.
  • Es sind Verfahren zur Herstellung von organisch gebundenen Formteilen bekannt, die auf diskontinuierlich arbeitenden Anlagen durchgeführt werden. Die meisten kontinuierlich arbeitenden Anlagen (Pressen) sind zur Herstellung von Platten, jedoch nicht zur Herstellung von Formteilen mit räumlicher Formgebung geeignet.
  • Bei dem Okal-Verfahren werden beleimte Holzspäne durch eine Zuteilungsvorrichtung dosiert in die Öffnung einer senkrechten Strangpresse eingegeben. Die Späne werden mit einem Preßstempel durch einen Formkanal hindurchgepreßt, der von außen mit Dampf oder Heißwasser erwärmt wird. Dieses Verfahren wurde primär als Spanplattenherstellungsverfahren entwickelt. Durch Einbau von Röhren in der Strangpresse können Platten mit durchlaufenden Hohlräumen hergestellt werden. Jedoch ist eine Herstellung von Formteilen mit räumlicher Formgebung nach diesem Verfahren nicht vorgesehen und nicht möglich.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein Strangpreßverfahren sowie eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens anzugeben, bei dem es möglich ist, Formteile mit nahezu beliebiger räumlicher Formgebung aus organisch gebundenen Spänen oder Fasern herzustellen.
  • Diese Aufgabe wurde durch das im Anspruch 1 angegebene Verfahren gelöst. Eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist im Anspruch 4 angegeben. Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen dar.
  • Das Verfahren wird wie folgt durchgeführt: Lignocellulosehaltige Späne oder Fasern werden mit einem organischen Bindemittel in Beleimungsmaschinen beleimt und die beleimten Späne über Streustationen auf Abwurfbänder oder Transportbänder gleichmäßig gestreut und über diese der Presse zugeführt. In einem Kanal der Presse werden die Späne bzw. Fasern im ersten Schritt des Verfahrens verdichtet. Der Preßkanal entspricht der Querschnittsform des herzustellenden Formteiles und wird außen- und innenseitig durch Wandungen begrenzt. Die Späne bzw. Fasern werden in dem Verdichtungsabschnitt des Preßkanals durch einen bewegbaren, absenkbaren Kolben, der sich in diesen Abschnitt des Preßkanals bewegt, verdichtet. Der Verdichtungsabschnitt ist innenseitig durch die Wandung eines feststehenden Stempels und außenseitig durch die äußere Wand, die in diesem Abschnitt parallel zum feststehenden Preßstempel verläuft, begrenzt. Die in diesem Abschnitt des Preßkanals überverdichteten Späne bzw. Fasern durchlaufen im nächsten Schritt des Verfahrens ein Relaxionsabschnitt, in der das Material auf die Solldicke der Formteilwandung rückfedert. Die Relaxionszone des Preßkanals ist dadurch gebildet, daß der feststehende Stempel an seinem einen Ende ein sich verjüngendes Teil aufweist, und daß dadurch der Querschnitt des Preßkanals sich erweitert, wodurch das überverdichtete Material in diesem Kanalabschnitt die Spannungen abbaut. Anschließend, im nächsten Verfahrensschritt wird das relaxierte Formteil durch einen beheizten Formkanal übernommen. In diesem Verfahrensschritt findet die Aushärtung des Formteiles statt. Der Querschnitt des Formkanals ändert sich gegenüber diesem des Relaxionsabschnittes nicht. Das Formteil wird zwischen einer inneren Gleitform, die sich an das sich konisch verjüngende Teil der Relaxionszone anschließt und Preßbändern sowie Preßplattenbändern geführt. Die Preßbänder und die Preßplattenbänder können beheizt sein, was die Aushärtung des Formteiles beschleunigt. Die innere Gleitform weist vorteilhafterweise Perforierungen auf, durch welche der in den Innenraum der Presse eingeleitete überhitzte Wasserdampf zum Formteil gelangt und seine Aushärtung durch eine schnelle Erwärmung beschleunigt. Anschließend durchläuft das Formteil einen Entdampfungsabschnitt, in dem der Transport des Formteiles durch die äußeren Preßbänder sowie Preßplattenbänder und den nicht beheizten Abschnitt der perforierten Gleitform erfolgt. Das endlos aus der Presse austretende Formteil wird mit Hilfe von mitlaufenden Trenneinrichtungen auf die gewünschte Länge abgelängt.
  • Der Aufbau der Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist anhand eines Ausführungsbeispieles in den nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 einen Schnitt durch die schematische Darstellung der Strangpresse
    • Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Aufsicht auf die Strangpresse der Fig. 1
    • Fig. 3 den Schnitt xx der Fig. 1
  • Zu der Strangpresse gehören Streustationen 1, die Späne oder Fasern gleichmäßig auf Abwurf-/Transportbänder 2 streuen, und die Späne bzw. Fasern anschließend dem Trichter 3 der Presse zuführen. Ferner weist die Presse einen feststehenden Preßstempel 4 mit einem an seinem einen Ende angeordneten Verjüngungsteil 5 auf, dem sich weiter unten eine perforierte Gleitform 7 anschließt. Ein bewegbarer absenkbarer Kolben 6 verdichtet die in den Trichter 3 eingegebenen Späne bzw. Fasern. Ferner weist die Einrichtung Preßbänder 9 und Preßplattenbänder 11 auf, die in dem Bereich der Transport- und Aushärtungsabschnittes des Kanals angeordnet sind. Die Preßbänder 9 und die Preßplattenbänder 11 laufen um, wobei deren umlaufende Bewegegung durch die schubweise Bewegung des Formteiles 10 nach unten verursacht wird. In den Innenraum 12 der Presse wird über Zuleitungen 13 überhitzter Wasserdampf eingeleitet, der über die perforierte Gleitform 7 zum aushärtenden Formteil 10 gelangt und dessen Aushärtung beschleunigt. Die Preßbänder 9 und die Preßplattenbänder 11 können beheizt sein. Auch diese Maßnahme trägt zur Beschleunigung des Aushärtevorganges des Formteiles 10 bei. Der zu beheizende Abschnitt der inneren Gleitform 7 kann variiert werden, indem das entsprechende Volumen des Innenraumes der Presse mittels einem abdichtenden Kolben 8 verändert wird. Die Form und Abmessungen der einzelnen Pressenbauteile richten sich nach der Querschnittsform und den Abmessungen des herzustellenden Formteiles 10.
  • Wie bereits oben beschrieben, durchläuft das herzustellende Formteil verschiedene Abschnitte des Kanals, die den einzelnen Verfahrensschritten entsprechen. So werden in dem Streuabschnitt A die Späne bzw. Fasern mittels Streustationen 1 auf die Transportbänder 2 gestreut und in den Trichter 3 der Presse weitertransportiert. In dem Verdichtungsabschnitt B wird das Material in dem Preßkanal zwischen der Umfangswand des festen Stempels 4 und der äußeren Wandung der Presse durch einen beweglichen Kolben 6 verdichtet. In derm Relaxionsabschnitt C, der dadurch entsteht, daß der feste Preßstempel 4 an seinem Ende einen Verjüngungsteil 5 aufweist, und daß sich dadurch der Preßkanal erweitert, erfolgt die Entspannung des in dem Verdichtungsabschnitt B überverdichteten Materials. Auf den Relaxionsabschnitt C folgt ein Aushärtungsabschnitt E und ein Entdampfungsabschnitt F. In dem Aushärtungsabschnitt E wird das Formteil 10 im Formkanal zwischen den Preßbändern 9 und Preßplattenbändern 11 außenseitig, und einer perforierten, beheizten Gleitform 7 innenseitig geführt. Dabei erfolgt die Aushärtung des Formteiles 10 durch den nicht beheizten Abschnitt der perforierten Gleitform 7 innenseitig und die Preßbänder 9 sowie Preßplattenbänder 4 außenseitig geführt. Der in dem Formteil 10 gespeicherte Dampf kann dadurch entweichen und das Formteil 10 auskühlen. Anstelle der Preßbänder 9 und der Preßplattenbänder 11 kann auch eine beheizte Außengleitform für den Formteiltransport vorgesehen sein. Die Außengleitform ist nicht beweglich.
  • Es kann auch vorgesehen sein, daß die innere Gleitform 7 keine Perforierungen aufweist. In diesem Fall erwärmt, der in den Innenraum der Presse eingeleitete, überhitzte Wasserdampf die innere Gleitform 7 und die durch ihre Erwärmung den Aushärtevorgang des Formteiles 10 unterstützt. Am schnellsten läuft die Aushärtung in dem Aushärteabschnitt E dann ab, wenn sowohl die Preßbänder 9 und die Preßplattenbänder 11 beheizt sind und die innere Gleitform 7 perforiert ist, zum direkten Durchtritt des überhitzten Wasserdampfes bis zum Formteil 10.

Claims (10)

  1. Strangpreßverfahren zur kontinuierlichen Herstellung von organisch gebundenen Formteilen (10) mit räumlicher Formgebung aus Holzspänen oder -fasern wobei die beleimten lignocellulosehaltigen Fasern und/oder Späne über Streustationen (1) der Strangpresse zugeführt werden und im ersten Schritt des Verfahrens in einem Kanal zwischen einem fest angeordneten Stempel (4) und der Außenwand (3a) der Presse verdichtet werden, und im zweiten Schritt des Verfahrens die verdichteten Werkstoffe in einem Kanalabschnitt, der zwischen einem sich verjüngenden, am Ende des festen Stempels (4) angeordneten Verjüngungsteil (5) und der Außenwand (3a) der Presse liegt, relaxieren und daß das Formteil (10) anschließend in einem Formkanal zwischen beweglichen, außenseitig angeordneten Preßbändern (9) /Preßplattenbändern (11) und einer inneren, perforierten, sich an den verjüngenden Teil (5) des festen Stempels (4) anschließenden Gleitform (7) transportiert wird und dabei aushärtet, wobei zur Beschleunigung des Aushärtungsprozesses in den Innenraum (12) der Strangpresse überhitzter Dampf eingeleitet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (10) nach der Aushärtung entdampft.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das in die perforierte Gleitform (7) eingeleitete Dampfvolumen variabel einstellbar ist.
  4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche mit einer Dosier-/Streuvorrichtung (1) für Späne oder Fasern mit einem Pressekanal in dem das Formteil (10) geformt wird und mit einem bewegbaren Kolben (6) und einem unbewegbaren Stempel (4) und mit Führungsmitteln (9, 11, 7) zum Führen des Formteiles (10) während des Aushärtevorganges, wobei der Kanal, dessen Form der Form des herzustellenden Formteiles (10) entspricht, einen Verdichtungsabschnitt (B) aufweist zwischen dem feststehenden Stempel (4) und einer äußeren Begrenzungswand (3a) und wobei sich in diesem Abschnitt (B) der absenkbare/bewegbare, an der äußeren Wandung des festen Stempels (4) gleitende Kolben (6) bewegt und mit einem sich an den Verdichtungsabschnitt (B) anschließenden Relaxionsabschnitt (C), dessen Querschnitt zwischen einem sich verjüngenden Teil (5) des feststehenden Stempels (4) und der äußeren Wandung (3a) liegt, und mit einem Aushärtungsabschnitt (E), zwischen der äußeren Wandung, die in diesem Abschnitt (E) durch umlaufende Preßbänder (9) und Preßplattenbänder (11) gebildet ist, und einer inneren Gleitform (7) und in dem das Formteil (10) aushärtet und transportiert wird und einem Entdampfungsabschnitt (F) dessen äußere Wandung durch die Preßbänder (9) und die Preßplattenbänder (11) gebildet ist und in dem das Formteil (10) von innen durch den nicht beheizten Abschnitt der inneren Gleitform begrenzt wird.
  5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Begrenzungswand (3a) im Verdichtungsabschnitt (B) durch eine sich trichterförmig zu den Abwurfbändern (2) hin öffnende Wand (3) gebildet ist.
  6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Gleitform (7) perforiert ist zum Durchlaß des in den Innenraum (12) der Presse eingeleiteten überhitzten Dampfes.
  7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßbänder (9) und die Preßplattenbänder (11) beheizt sind.
  8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßbänder (9) und die Preßplattenbänder (11) durch die schubweise Bewegung des Formteils (10) mitgenommen werden und dadurch umlaufen.
  9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der beheizten Preßbänder (9) und der Preßplattenbänder (11) eine beheizte Außengleitform für den Formteiltransport vorgesehen ist.
  10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Gleitform (7) variabel abschließender Kolben (8) vorgesehen ist.
EP97108558A 1996-06-05 1997-05-28 Strangpressverfahren zur kontinuierlichen Herstellung von organisch gebundenen Formteilen und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens Expired - Lifetime EP0811471B1 (de)

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DE19622521 1996-06-05

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Publication Number Publication Date
EP0811471A1 true EP0811471A1 (de) 1997-12-10
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